中国储能网讯:2021年由湖南省工业和信息化厅、湖南省商务厅、长沙市人民政府、中国化学与物理电源行业协会联合主办,100余家机构共同支持的湖南(长沙)电池博览会暨首届中国国际新型储能技术及工程应用大会在长沙圣爵菲斯大酒店召开。此次大会主题是“新储能、新动力、新发展”。
会后,为了能让参会代表有更深入的行业交流,小编经过演讲专家本人同意和审核,将演讲专家的速记整理如下:
徐爽:各位领导下午好!很高兴有机会向大家简要汇报一下全钒液流电池在新型电力系统里面发挥的作用。
北京普能是2007年成立之后就一直关注在全钒液流电池储能技术,目前我们的产品已经在全球12个国家安装了近60个储能项目,累计容量超过60兆瓦时,且没有发生任何的安全与运行事故。
目前,全钒液流电池在储能的电力市场上面所占的份额并不是很大。从图上可以看到,已投运的储能项目现在还是以抽水蓄能为主。同时,电化学储能技术有飞速的增长,其中以锂离子为主,液流储能项目只占到0.7%。份额小并不代表技术不成熟。主要原因是容量型的市场前一两年尚没有被充分的挖掘出来。目前已经有大量示液流储能范项目验证了其成熟性,并已经处在商业化的前端。随着储能政策的配套支持和容量型市场的出现,液流电池的市场份额加速扩大是肯定的。
随着碳达峰、碳中和,新能源发电大规模的接入,电力系统的平稳运行受到了很大的挑战,所以需要储能来支持解决这个问题,对长时间大容量、低成本、安全的储能技术就成为了最迫切的需求。目前的电力系统主要是通过抽水蓄能来满足这个部分的需求。抽水蓄能建设周期较长,而且选址较为严苛,全钒液流没有这个问题,建设周期一年左右,而且选址很灵活,也不会有起火爆炸的风险。
不仅是国内,在国外,大容量的储能市场也开始越来越被重视。市场预期,到2030年全钒液流预期可以占到电化学市场份额约25%,市场规模预计可以达到1200亿美金。
全钒液流有一个特点就是功率系统和它的容量系统是分开的。功率系统取决于电堆,而它的容量系统主要取决于旁边的电解液储罐。电解液通过外接泵进入到电堆,通过离子交换的隔绝,形成两个封闭的半循环。这样分开配置有一个好处,如果需要扩展项目的功率和时长,可以很灵活的进行调整。
另外,因为两边电解液的成份完全一样,所以没有正负极的污染问题。这个项目结束之后如果需要移除,电解液也可以基本百分之百回收而重复使用。这样,项目投资的50%实际上具有新型商业模式的潜力,可以进一步开发。
当然因为能量密度比较低,造成一个问题,全钒液流电池的占地比锂电池大很多。我们通过技术开发和结构设计来降低它的占地面积。而且,因为在可再生能源的项目里,项目占地一般比较充裕。
全钒液流电池最主要的市场就是配合可再生能源并网。全钒液流电池也具备很快的反应速度,可以在提供容量服务的同时提供电网辅助服务。全钒液流弥补了锂电和抽水蓄能的空缺。在四小时以上的应用场景里,锂电的经济性就没有全钒液流这么好。6小时的全钒液流电池经济性已经比锂电更具优势。全钒液流电池选址自由,建设周期短,而且有50%的电解液在项目结束之后可以回收再利用,直接利用在下一个项目,或者转化成其他的产品。
全钒液流示范项目主要从2012年开始,可以看到它以前项目不多。但是,这几年,大家开始发现了容量市场的需求,认可了这个技术,所以有大量的项目开始布局。项目规模也很大,现在已经展现出来对百兆瓦规模的项目需求。目前,世界全钒液流电池的市场可以看到主要是美国、中国、澳大利亚。全钒液流是我国保持世界领先的储能技术。
这个是我们公司的大事记简介。我们今年第三代的储能产品已经开始规模化生产,第三代储能产品主要是对应百兆瓦级项目的需求。
储能标准模块是500千瓦,如果是4小时的市场,就是2兆瓦时的容量。产品有集装箱式的。对于百兆瓦级的项目,我们推荐厂房方案做室内的,因为这样可以对作为一个储能电站进行系统的管理维护。
即便在考虑前期锂电成本下滑,在2023年左右,4小时全钒液流的初始投资就和锂电达到同一水平,6小时的已经超过了锂电。更何况近期锂电出于安全考虑而不得不加大成本,全钒液流电池在初始投资方面的优势也开始显现。
我们公司一方面通过技术提升大幅度提高全钒液流本身的性能,降低占地以外,对电解液跟供应商进行合作,垂直整合钒资源。钒资源的价格比较好,但是由于钒价市场的波动,从而影响到了产品价格。经过我们跟上游的厂商合作,保证了一个相对稳定,而且比较优惠的成本,从而保证了整个产品价格的稳定。
中国很适合全钒液流电池,因为中国的钒矿实际上是全世界储备最多的,产量也是占了全世界的一半。所以在我们现在很多跟供应商进行合作的时候,通过钒电解液的生产,同时助力传统矿业向高新技术产业的转型,从而带动了产业的发展。
这个是我们目前完成的项目。可以看到,遍布的国家是很多,而且基本上所应用的场景都得到了验证。
美国的吉尔斯洋葱厂项目。通过储能系统降低工厂对电网用电的需求,进行了削峰填谷,这个项目也是美国第一个得到并网许可的全钒液流电池项目。
印度尼西亚松巴岛项目。因为岛上对柴油发电的需求非常依赖,所以通过全钒液流电池整合了多种发电方式,比如说光伏发电、柴油发电、水力发电。岛上环境比较苛刻,温度比较高,但是这个项目2012年投运到现在没有发生问题,也证明了这个技术的可靠性。当时的情况下,因为柴油发电的成本很高,所以在2012年这个项目已经具备了很好的经济效益。
国网风光储输示范项目。从2012年投运至今近十年,包括近期,2019年的时候,我们跟国网重新进行了测试。经过近快十年的运行,和它当时交付的时候对比,性能并没有发生很大的变化。
所以全钒液流电池的性能稳定,运维简单已经得到了充分的项目验证。
枣阳的项目,是用户侧最大的全钒液流项目。当地的传统矿业厂商转型成一个电解液加工厂,中间需要一段转型时间。于是我们合作尝试了电解液的租赁模式,把一次性投资成本下降了很大一部分。这个项目在厂子里面配合自己的光伏发电,自发自用,也进行了移峰填谷的收益。他们有并网的资格,但是这个经济性对他们来讲可以了,所以目前还没有并网。这个是项目现场照片,这个项目也受到了当地领导的关注。
针对百兆瓦项目需求的出现,我们提供了一个储能电站整体的规划,对液流电池运行过程中的发热进行了余热回收,这样的话,系统效率经过充分利用,整体的电站效率可以达到90%。
我们公司的产品具备世界的领先水平,经过了多年的项目验证,制造产线的投资也远低于锂电。现在储能市场面临巨大的机遇,百兆瓦的容量市场已经获得肯定。全钒液流电池储能技术具备多重价值得以体现。我们希望与各方合作,共同开发全钒液流储能项目,助力新型电力系统的建设和中国的产业发展。
谢谢大家!